KR101782073B1 - 서스펜션 스트럿 베어링 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사출성형을 통해 하우징 및 패킹부가 일체형으로 제작됨으로써 하우징 및 상부스프링시트의 돌출부의 대접부위의 틈으로 유입되는 이물질을 철저히 차단함과 동시에 제조 및 설치가 간단하며, 하우징과의 밀착성을 극대화시켜 회전으로 인한 찢김 현상을 효율적으로 방지할 수 있고, 하우징 및 패킹부의 간단한 구조변경을 통해 각 구성수단의 접촉면적 및 마찰계수를 극대화시켜 하우징과의 밀착성을 더욱 높일 수 있으며, 하우징 및 커버의 구조를 변경함과 동시에 이들 사이에 실링부를 설치하여 외부로부터의 이물질을 철저하게 차단시키도록 구성됨으로써 금속볼 내부로 유입되는 이물질에 의한 내구성 저하, 소음 발생 및 볼의 구름현상 저하 현상을 방지할 수 있고, 이에 따른 장비 고장 및 불량률을 절감시켜 관리 및 운용의 편의성을 높일 수 있으며 수명을 연장시킬 수 있으며, 베어링 케이지의 구조를 변경하여 금속볼의 구름현상을 극대화시켜 회전 효율을 높일 수 있는 서스펜션 스트럿 베어링에 관한 것이다.

Description

서스펜션 스트럿 베어링{Suspension strut bearing}
본 발명은 서스펜션 스트럿 베어링에 관한 것으로서, 상세하게로는 하우징, 실링부 및 패킹부를 3차 사출성형을 통해 일체형으로 제작함과 동시에 간단한 외형 변경을 통해 구성수단의 접촉면적 및 마찰계수를 극대화하여 밀착성을 높임으로써 외부로부터 이물질 유입을 철저하게 차단시켜 이물질 유입에 의한 내구성 저하, 소음 발생 및 볼의 구름현상 저하 현상을 효율적으로 개선할 수 있는 서스펜션 스트럿 베어링에 관한 것이다.
통상적으로, 차량의 현가장치(서스펜션 : Suspension)는 차축과 자체를 연결하여 차량의 주행 시 타이어가 노면으로부터 전달받는 진동이나 충격에너지가 차체에 직접 전달되지 않도록 흡수하여 차체의 손상을 억제하고, 승차감을 향상시키기 위한 장치이다.
이러한 현가장치는 차체와의 결합방식이나 진동제어방식 등에 따라 다양하게 구분되는데, 승용차에는 주로 스트럿(strut) 타입이 설치되고 있다.
도 1은 종래의 서스펜션 스트럿을 나타내는 외관 사시도이고, 도 2는 도 1의 스트럿 마운트에 대한 단면도이다.
종래의 서스펜션 스트럿(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 차륜의 너클(120)과 차체(미도시) 사이에 설치되며, 핸들의 조향 시 너클(120)과 함께 회전함과 동시에 유압작용에 의해 진동을 흡수하는 쇽업소버(Shock absorber)(130)를 포함한다.
또한 서스펜션 스트럿(100)은 쇽업소버(130)의 단측에 차체와의 결합을 위한 스트럿 마운트(strut mount)(140)가 설치된다.
스트럿 마운트(140)는 도 2에 도시된 바와 같이, 쇽업소버(130)의 상부로 인출된 피스톤로드(132)의 상단측에 너트와 같은 체결수단(미도시)에 의해 결합되며, 상부플레이트(142)와 하부플레이트(143)의 외측부를 통해 차체(150)와 함께 볼트(145)로 체결된다.
또한 쇽업소버(130)의 둘레에는 노면으로부터 전달되는 충격을 흡수하기 위한 코일스프링(136)이 장착되는데, 코일스프링(136)의 상단측은 상부스프링시트(upper spring seat)(135)에 의해 지지되며, 상부스프링시트(135)와 하부플레이트(143)의 사이에는 차륜의 조향 시 하부부재가 회동하여 너클(120) 및 쇽업소버(130)를 회동시키기 위한 서스펜션 베어링(146)이 설치된다.
또한 상부스프링시트(135) 하부의 피스톤로드(132) 외주부에는 범퍼러버(bumper rubber)(133)가 설치되고, 범퍼러버(133)의 외측에는 먼지나 이물질이 인출된 피스톤로드(132)로 유입되는 것을 방지하는 더스트커버(dust cover)(134)가 설치되는데, 범퍼러버(133)의 상단은 상부스프링시트(35)를 관통하여 서스펜션 베어링(146)의 중공 내부로 삽입된다.
이때 상부스프링시트(135)는 중앙이 상향 수직으로 돌출되는 돌출부(139)가 형성되며, 돌출부(139)의 돌출면의 중앙에는 범퍼러버(133) 및 피스톤로드(132)가 관통되는 관통공이 형성되고, 상부스프링시트(135)의 돌출부(139)의 중공으로는 서스펜션 베어링(146)의 하부 외주부가 삽입된다.
이와 같이 구성되는 서스펜션 스트럿(100)은 상단이 차체(150)에 고정되기 때문에 차량주행에 따라 노면으로부터 충격이 입력되면 피스톤로드(132)가 쇽업소버(130)에 대해 상하로 왕복운동 하여 입력된 충격을 완화시킴과 동시에, 코일스프링(136)의 탄성작용에 의해 또한 충격을 완화시키게 된다.
또한 차륜 조향 시 서스펜션 베어링(146)에 의하여 차체(130)에 대해 쇽업소버(130), 코일 스프링(136) 및 너클(120)이 회전할 수 있게 된다.
즉 서스펜션 베어링(146)은 축 방향의 하중을 받음과 동시에 서스펜션을 회전시키는 기능을 수행하는 차량의 매우 중요한 요소이기 때문에 이러한 서스펜션 베어링의 성능을 향상시키기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.
도 3은 국내공개특허 제10-2011-0117617호(발명의 명칭 : 서스펜션 스트럿 베어링 및 그의 부품 제조 방법)에 개시된 서스펜션 스트럿 베어링을 나타내는 측단면도이다.
도 3의 서스펜션 스트럿 베어링(이하 종래기술이라고 함)(200)은 차체 연결 부재(203)와 가이드 링(205) 사이에 중심축(207)을 중심으로 회전할 수 있게 배치된 슬라이드 베어링(209)을 포함한다.
또한 가이드 링(205)은 금속 보강재(217)를 구비하여 코일 스프링(215)을 위한 축방향 스러스트 베어링 또는 반경방향 스러스트 베어링(213)을 포함한다.
이와 같이 구성되는 종래기술(200)은 중심축(207)에 대해 반경방향으로 정렬되어 코일 스프링(215)을 위한 스러스트 베어링(213)을 형성하는 완충층(219)을 포함함으로써 코일 스프링(215)의 축 방향 진동을 감쇠시킴과 동시에 소음발생을 절감시킬 수 있다.
이러한 종래기술(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 설치될 때, 차체 연결 부재(203) 및 가이드 링(205)이 연결되는 영역으로 이물질을 차단하기 위한 별도의 구성이 기재되어 있지 않아, 사용 시 이물질이 슬라이드 베어링(209) 내부로 유입되어 베어링(209)의 구름현상이 저하됨과 동시에 내구성이 떨어지며, 소음이 과도하게 발생하는 문제점이 발생한다.
또한 종래기술(200)은 가이드 링(205)의 중공 내부로 범퍼러버(133) 및 피스톤로드(132)가 삽입되며, 가이드 링(205)의 외주부가 상부스프링시트(135)의 중공으로 삽입되나, 일반적으로 가이드 링의 외경은 상부스프링시트(135)의 돌출부(139)의 내경보다 작은 크기로 제조되기 때문에 단순 조립 시 가이드 링(205) 및 상부스프링시트(135)의 사이로 간격(틈)이 형성되고, 이에 따라 외부 이물질이 이들의 틈으로 유입되는 문제점이 발생한다.
이러한 가이드 링(205) 및 상부스프링시트(135)의 간격(틈) 사이로 유입되는 이물질은 쇽업소버(130)의 피스톤로드(132)의 움직임을 방해할 뿐만 아니라 슬라이드 베어링(209) 내부로 유입될 수 있기 때문에 이들의 철저한 차단이 필수적으로 요구된다.
특히 서스펜션 베어링(200)은 설치 위치가 차량의 하부 즉, 외부로 노출된 부위에 설치되는 관계로 타이어의 회전으로 발생하는 흙먼지 및 이물질과의 접촉이 많은 구조적 특성을 갖기 때문에 이물질의 유입이 철저히 차단되어야 한다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 서스펜션 베어링(200)의 가이드 링(205)의 외주부에 별도의 패킹수단을 억지끼움 하여 이물질의 유입을 차단하도록 하는 방식이 사용되고 있으나, 이러한 방식은 서스펜션 베어링(200)과 일체형으로 제작되는 것이 아니라 별도로 독립적으로 제작되어 서스펜션 베어링(200)에 억지끼움되어 결합되는 것이기 때문에 설치가 번거로울 뿐만 아니라 서스펜션 베어링(200)의 지속적인 회전이 발생하는 경우 결착이 해제되어 찢겨지는 등의 파손이 자주 발생하는 단점을 갖는다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 사출성형을 통해 하우징 및 패킹부가 일체형으로 제작됨으로써 하우징 및 상부스프링시트의 돌출부의 대접부위의 틈으로 유입되는 이물질을 철저히 차단함과 동시에 제조 및 설치가 간단하며, 하우징과의 밀착성을 극대화시켜 회전으로 인한 찢김 현상을 효율적으로 방지할 수 있는 서스펜션 스트럿 베어링을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 다른 해결과제는 하우징 및 패킹부의 간단한 구조변경을 통해 각 구성수단의 접촉면적 및 마찰계수를 극대화시켜 하우징과의 밀착성을 더욱 높일 수 있는 서스펜션 스트럿 베어링을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 하우징 및 커버의 구조를 변경함과 동시에 이들 사이에 실링부를 설치하여 외부로부터의 이물질을 철저하게 차단시키도록 구성됨으로써 금속볼 내부로 유입되는 이물질에 의한 내구성 저하, 소음 발생 및 볼의 구름현상 저하 현상을 방지할 수 있고, 이에 따른 장비 고장 및 불량률을 절감시켜 관리 및 운용의 편의성을 높일 수 있으며 수명을 연장시킬 수 있는 서스펜션 스트럿 베어링을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 베어링 케이지의 구조를 변경하여 금속볼의 구름현상을 극대화시켜 회전 효율을 높일 수 있는 서스펜션 스트럿 베어링을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 서스펜션(Suspension)에 설치되는 서스펜션 스트럿 베어링에 있어서: 상부가 스트럿 마운트(Strut mount)에 결합되어 차체에 고정되는 커버; 중공으로 쇽업소버(Shock absorber)의 피스톤로드가 통과되되 하부 외주면이 코일 스프링을 지지하기 위한 상부스프링시트의 중공으로 삽입되며, 상기 커버의 하부에 회동 가능하도록 설치되며, 하부 외주면에 외측으로 돌출 형성되되 높이 방향으로 연장되는 적어도 하나 이상의 삽입돌부가 형성되는 하우징; 상기 하우징의 하부 외주면을 둘러싸듯이 설치되며, 내주면에 내측으로 형성되되 높이 방향으로 연장되어 상기 삽입돌부가 삽입되는 적어도 하나 이상의 가이드홈이 형성되는 패킹부를 포함하고, 상기 하우징은 중공 원통 형상으로 형성되는 원통부; 상기 원통부의 외주면으로부터 외측으로 연장되는 플렌지를 더 포함하고, 상기 패킹부는 상기 플렌지의 하부 영역의 상기 원통부의 외주면과, 상기 플렌지의 하부면과, 상기 원통부의 하단부에 대접되고, 상기 서스펜션 스트럿 베어링은 실링부를 더 포함하고, 상기 하우징은 상기 플렌지의 상부면의 테두리에 내측으로 형성되어 원호를 따라 연결되는 제1 실링홈과, 상기 원통부의 상단면에 내측으로 형성되어 내주면을 따라 연결되는 제2 실링홈과, 양단부가 상기 제1 실링홈 및 상기 제2 실링홈에 각각 연결되는 제3 실링홈들이 형성되고, 상기 실링부는 원형 띠 형상으로 형성되어 상기 제1 실링홈에 안착되는 외주연부와, 상기 외주연부보다 직경이 작은 원형 띠 형상으로 형성되어 상기 제2 실링홈에 안착되는 내주연부와, 양단부가 상기 외주연부 및 상기 내주연부에 연결되어 상기 제3 실링홈들에 각각 삽입되는 보강부와, 핀 형상으로 형성되어 상기 외주연부 및 상기 내주연부에 수직 설치되되 원호를 따라 간격을 두고 형성되는 수직삽입부들을 더 포함하고, 상기 하우징은 상기 제1 실링홈에 인접한 상기 플렌지에 양면을 관통하게 형성되어 상기 제1 실링홈에 일측이 연결되며 상기 실링부의 상기 외주연부의 수직삽입부들이 삽입되는 제4 실링홈들이 형성되고, 상기 제2 실링홈에 인접한 상단면에 내측으로 형성되어 상기 제2 실링홈에 연결되며 상기 실링부의 상기 내주연부의 수직삽입부들이 삽입되는 제5 실링홈들이 형성되고, 상기 실링부의 상기 외주연부는 상기 외주연부로부터 상향 수직되게 연결되되 상단부가 외측으로 경사지게 꺾이는 수직 실링부와, 상기 외주연부로부터 외측으로 확장되되 외측을 향할수록 상향된 후 하향되는 외측 실링부를 더 포함하고, 상기 실링부의 상기 내주연부는 상기 내주연부로부터 내측으로 연장되되 외측을 향할수록 상부를 향한 후 하부를 향하는 경사면들로 형성되는 내측 실링부를 더 포함하는 것이다.
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또한 본 발명에서 상기 하우징의 플렌지는 하부면에 외측으로 돌출되는 제1 돌기 및 내측으로 형성되는 제1 삽입홈이 원호를 따라 반복되게 형성되고, 상기 패킹부는 상기 플렌지의 하부면에 대접되는 대접면에 외측으로 돌출되어 상기 제1 삽입홈으로 삽입되는 제2 돌기 및 내측으로 형성되어 상기 제1 돌기가 삽입되는 제2 삽입홈이 원호를 따라 반복되게 형성되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 서스펜션 스트럿 베어링은 금속볼들과, 베어링 케이지를 더 포함하고, 상기 원통부 및 상기 플렌지가 연결되는 영역에는 상기 금속볼이 안착되는 금속볼 안착홈들이 원호를 따라 간격을 두고 형성되고, 상기 베어링 케이지는 원형 띠 형상으로 형성되되 상부를 향할수록 직경이 작아지게 형성되며, 상측에 상기 금속볼의 직경보다 작은 크기의 구 형상의 차단공들이 간격을 두고 형성되며, 상기 차단공들이 상기 하우징의 상기 금속볼 안착홈들에 안착된 금속볼들 각각의 외측에 배치되도록 상기 하우징에 설치되는 것이 바람직하다.
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또한 본 발명에서 상기 하우징은 1차 사출공정을 통해 제조되고, 상기 실링부는 1차 사출성형품인 하우징을 사출금형장치의 캐비티 내부로 삽입시켜 2차 사출공정을 통해 제조되고, 상기 패킹부는 2차 사출성형품인 실링부가 장착된 하우징을 사출금형장치의 캐비티 내부로 삽입시켜 3차 사출공정을 통해 제조됨으로써 일체형으로 제작되는 것이 바람직하다.
상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명의 해결과제는 사출성형을 통해 하우징 및 패킹부가 일체형으로 제작됨으로써 하우징 및 상부스프링시트의 돌출부의 대접부위의 틈으로 유입되는 이물질을 철저히 차단함과 동시에 제조 및 설치가 간단하며, 하우징과의 밀착성을 극대화시켜 회전으로 인한 찢김 현상을 효율적으로 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면 하우징 및 패킹부의 간단한 구조변경을 통해 각 구성수단의 접촉면적 및 마찰계수를 극대화시켜 하우징과의 밀착성을 더욱 높일 수 있다.
또한 본 발명에 의하면 하우징 및 커버의 구조를 변경함과 동시에 이들 사이에 실링부를 설치하여 외부로부터의 이물질을 철저하게 차단시키도록 구성됨으로써 금속볼 내부로 유입되는 이물질에 의한 내구성 저하, 소음 발생 및 볼의 구름현상 저하 현상을 방지할 수 있고, 이에 따른 장비 고장 및 불량률을 절감시켜 관리 및 운용의 편의성을 높일 수 있으며 수명을 연장시킬 수 있다.
또한 본 발명에 의하면 베어링 케이지의 구조를 변경하여 금속볼의 구름현상을 극대화시켜 회전 효율을 높일 수 있다.
도 1은 종래의 서스펜션 스트럿을 나타내는 외관 사시도이다.
도 2는 도 1의 스트럿 마운트에 대한 단면도이다.
도 3은 국내공개특허 제10-2011-0117617호(발명의 명칭 : 서스펜션 스트럿 베어링 및 그의 부품 제조 방법)에 개시된 서스펜션 스트럿 베어링을 나타내는 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예인 서스펜션 스트럿 베어링을 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 분해사시도이다.
도 6은 도 5의 하우징을 나타내는 상부에서 바라본 사시도이다.
도 7은 도 6의 하우징을 하부에서 바라본 사시도이다.
도 8은 도 5의 베어링 케이지를 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 5의 실링부를 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 9의 A를 확대한 측면도이다.
도 11은 도 5의 패킹부를 나타내는 사시도이다.
도 12는 도 11의 평면도이다.
도 13은 본 발명의 하우징, 실링부 및 패킹부가 결합된 모습을 나타내는 측단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예인 서스펜션 스트럿 베어링을 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4의 분해사시도이다.
도 4와 5의 서스펜션 스트럿 베어링(1)은 스트럿(strut) 타입의 서스펜션(Suspension)에 장착, 상세하게로는 전술하였던 도 1과 2에 도시된 바와 같이 축 방향의 하중을 받음과 동시에 핸들 조향 시 차체(150)로부터 상부스프링시트(135), 쇽업소버(Shock absorber)(130) 및 너클(120)을 회동시키는 기능을 수행한다.
또한 서스펜션 스트럿 베어링(1)은 중공 원통 형상으로 형성되되 단부에 플렌지(33)가 형성되며 상부에 복수개의 금속볼 안착홈(333)들이 내주면을 따라 형성되는 하우징(3)과, 하우징(3)의 플렌지(33)의 외측 테두리 및 내측 테두리에 설치되어 외부로부터 이물질의 유입을 차단시키는 실링부(9)와, 하우징(3)의 금속볼 안착홈(333)들 각각에 안착되는 금속볼(B)들과, 상부를 향할수록 직경이 작아지는 원형 띠 형상으로 형성되되 상측에 내측으로 구 형상의 차단공(71)들이 형성되며 하우징(3)의 금속볼 안착홈(333)들에 안착된 금속볼(B)의 외측에 차단공(71)들이 설치되는 베어링 케이지(7)와, 하우징(3)의 하부 외주부에 설치되는 패킹부(6)와, 하우징(3)의 상부에 회동 가능하도록 결합되는 커버(5)로 이루어진다.
이때 도 4와 5에는 도시되지 않았지만 하우징(3)의 내부에는 금속 재질의 인서트(I)가 사출 성형되고, 실링부(9)는 1차 성형한 사출성형품인 하우징(3)을 2차 사출금형장치의 캐비티 내 장착시켜 2차 사출을 통해 제조되고, 패킹부(6) 또한 2차 사출성형품인 실링부(9)가 구비된 하우징(3)을 3차 사출금형장치의 캐비티 내 장착시켜 3차 사출을 통해 제조된다.
도 6은 도 5의 하우징을 나타내는 상부에서 바라본 사시도이고, 도 7은 도 6의 하우징을 하부에서 바라본 사시도이다.
도 6과 7의 하우징(3)은 중공 원통 형상으로 형성되는 원통부(31)와, 원통부(31)의 상부 외주면으로부터 외측으로 수직 연장되는 플렌지(33)로 이루어진다. 이하, 플렌지(33)를 기준으로 상부에 배치되는 영역을 상부원통부(310)라고 명칭하기로 하고, 하부에 배치되는 영역을 하부원통부(320)라고 명칭하기로 한다.
이와 같이 구성되는 하우징(3)의 하부원통부(320)의 중공으로는 전술하였던 도 2의 쇽업소버(130)의 피스톤로드(132) 및 범퍼러버(133)가 삽입됨과 동시에 하부되고, 하부원통부(320)가 상부스프링시트(135)의 중공으로 삽입된다.
원통부(31)는 중공을 갖는 원통 형상으로 형성되며, 하부원통부(320)의 외주면에 높이 방향으로 막대 형상의 삽입돌부(321)들이 간격을 두고 형성된다. 이때 삽입돌부(321)들은 일단부가 하부원통부(320)의 하단부로부터 타단부가 플렌지(33)의 하부면(331)의 일정 위치까지 연결됨으로써 패킹부(6) 설치 시 패킹부(6)와의 접촉면적 및 마찰계수를 증가시켜 패킹부(6)의 밀착성을 극대화시킨다.
상부원통부(310)는 내주면의 상단부에 인접한 지점에 내주면으로부터 내측으로 커버부착돌기(311)들이 간격을 두고 돌출 형성되고, 커버부착돌기(311)들은 전술하였던 커버(5)의 걸림턱(미도시)으로 삽입되어 커버(5)가 이탈하지 않고 회동 가능하도록 결합되도록 한다. 이때 커버부착돌기(311)들은 내주면을 따라 소정의 길이로 형성된다.
플렌지(33)는 원통부(31)의 상부 외주면에 외측으로 수직 연장되게 형성된다.
또한 플렌지(33)는 도면에는 도시되지 않았지만 상부원통부(310)의 외주면에 인접한 지점에서, 상부원통부(310)의 외주면을 향할수록 상향되도록 경사지게 형성된다. 이때 플렌지(33)의 상향 돌출되는 영역과 상부원통부(310)의 외주면에는 금속볼(B)들이 안착될 수 있는 금속볼 안착홈(333)들이 내측으로 간격을 두고 원호를 따라 반복되게 형성된다.
또한 플렌지(33)는 상면의 외측 테두리에 후술되는 도 9의 실링부(9)의 외주연부(91)가 삽입되는 제1 실링홈(341)이 형성되고, 상부원통부(310)의 상단면에는 내측으로 형성되어 내주면에 연결됨으로써 실링부(9)의 내주연부(92)가 삽입되는 제2 실링홈(342)이 형성된다.
또한 플렌지(33)는 상면에 제1 실링홈(341) 및 제2 실링홈(342)에 각각 연결되어 후술되는 도 9의 실링부(9)의 보강부(93)가 삽입되는 제3 실링홈(343)이 형성된다.
또한 플렌지(33)는 제1 실링홈(341)에 인접한 지점에, 양면을 관통하되 일측이 제1 실링홈(341)에 연결되는 제4 실링홈(344)들이 간격을 두고 형성되고, 제4 실링홈(344)들로는 실링부(9)의 외주연부(91)에 수직 설치되는 핀 형상의 수직삽입부(94)들이 각각 삽입된다.
또한 상부원통부(310)의 상단면에는 제2 실링홈(342)에 인접한 지점에 내측으로 형성되어 일측이 제2 실링홈(342)에 연결되는 제5 실링홈(미도시)들이 간격을 두고 형성되고, 제5 실링홈들로는 실링부(9)의 내주연부(92)에 수직 설치되는 핀 형상의 수직삽입부(95)들이 각각 삽입된다.
이와 같이 하우징(3)의 플렌지(33) 및 상부원통부(310)는 제1 실링홈(341), 2 실링홈(342), 제3 실링홈(343), 제4 실링홈(344) 및 제5 실링홈들이 형성됨으로써 2차 금형사출 시 실링부(9)를 형성하는 합성수지가 용융되어 각 홈들로 삽입되고, 이에 따라 하우징(3) 및 커버(5) 사이의 틈으로 이물질이 유입되는 것을 철저하게 차단시킬 수 있게 된다.
또한 플렌지(33)는 하부면에 제1 돌출부(334) 및 제1 삽입홈(335)들이 간격을 두고 반복되게 형성된다. 이때 플렌지(33)의 제1 돌출부(334)들은 후술되는 도 10의 패킹부(6)의 제2 삽입홈(635)들 각각으로 삽입되고, 제1 삽입홈(335)들로는 패킹부(6)의 제2 돌출부(633)들 각각이 삽입됨으로써 패킹부(6)의 밀착성을 현저히 높일 수 있게 된다.
또한 플렌지(33)의 하부면(331)에는 하부원통부(320)에 인접한 지점에 하부원통부(320)의 삽입돌부(321)가 연장되게 형성된다.
이와 같이 본 발명의 하우징(3)은 2차 사출 시 성형되는 실링부(9)가 견고하게 부착될 수 있도록 플렌지(33) 및 상부원통부(310)에 복수개의 실링홈(341), (342), (343), (344)들을 형성함으로써 하우징(3) 및 커버(5) 사이의 틈으로 유입될 수 있는 이물질을 확실하게 차단할 수 있는 목적 및 효과를 기대할 수 있고, 3차 사출 시 성형되는 패킹부(6)가 견고하게 부착될 수 있도록 플렌지(33) 및 하부원통부(320)에 삽입돌부(321), 제1 돌출부(334) 및 제1 삽입홈(335)들을 형성함으로써 하부원통부(320) 및 상부스프링시트(135)의 돌출부(139) 사이의 틈으로 유입될 수 있는 이물질을 확실하게 차단함과 동시에 패킹부(6)의 찢김 현상 등의 파손을 방지할 수 있는 목적 및 효과를 기대할 수 있다.
도 8은 도 5의 베어링 케이지를 나타내는 사시도이다.
베어링 케이지(7)는 도 8에 도시된 바와 같이, 상부를 향할수록 직경이 작아지는 원형 띠 형상으로 형성되며, 상측에 구 형상의 차단공(71)들이 내측으로 간격을 두고 형성된다. 이때 차단공(71)들은 금속볼(B)의 직경보다 작은 크기로 형성되며, 하우징(3)의 금속볼 안착홈(333)들의 위치 및 간격에 대응되게 형성된다.
이와 같이 구성되는 베어링 케이지(7)는 차단공(71)들이 하우징(3)의 금속볼 안착홈(333)들에 안착된 금속볼(B)들 각각의 외측에 배치되도록 플렌지(33)에 안착됨으로써 하우징(3) 및 커버(5) 사이에서 유동 가능한 상태로 설치되어 금속볼(B)들의 이탈을 방지할 뿐만 아니라 금속볼(B)들의 구름현상을 현저히 개선시킬 수 있게 된다.
도 9는 도 5의 실링부를 나타내는 사시도이다.
도 9의 실링부(9)는 1차 사출성형품인 하우징(3)을 2차 사출금형장치의 캐비티 내부로 삽입시켜 2차 사출을 통해 제조된다.
또한 실링부(9)는 원형 띠 형상으로 형성되어 플렌지(33)의 제1 실링홈(341)으로 삽입되는 외주연부(91)와, 외주연부(91) 보다 작은 직경의 원형 띠 형상으로 형성되어 상부원통부(310)의 제2 실링홈(342)으로 삽입되는 내주연부(92)와, 양단부가 외주연부(91) 및 내주연부(92)에 연결되어 플렌지(33)의 제3 실링홈(343)으로 삽입되는 보강부(93)들과, 핀 형상으로 형성되어 외주연부(91) 및 내주연부(92) 각각으로부터 수직으로 간격을 두고 형성되어 하우징(3)의 제4 실링홈(344)들 및 제5 실링홈(미도시)들 각각으로 삽입되는 수직삽입부(94), (95)들로 이루어진다.
또한 외주연부(91)는 플렌지(33)의 외경보다 직경이 크게 형성됨으로써 외부로부터의 이물질 유입을 효율적으로 방지하도록 한다.
도 10을 참조하여 외주연부(91) 및 내주연부(92)의 형상에 대해 상세하게 살펴보기로 한다.
도 10은 도 9의 A를 확대한 측면도이다.
외주연부(91)는 도 10에 도시된 바와 같이, 외주연부(91)로부터 상향 수직되게 설치되되 상단부가 외측으로 경사지게 꺾이는 수직 실링부(913)와, 외주연부(91)로부터 외측으로 확장되되 외측을 향할수록 상향된 후 하향되는 외측 실링부(911)로 이루어진다.
이와 같이 구성되는 외주연부(91)는 외측 실링부(913)가 외주연부(91)로부터 외측으로 확장되되 단부로부터 내측을 향할수록 상부를 향하는 경사면으로 형성된 후 대향되는 방향으로 경사지게 형성됨으로써 커버(5) 및 하우징(3) 조립 시 커버(5) 및 하우징(3)의 외측 간격(틈)으로부터 유입되는 이물질을 1차적으로 차단시키는 기능을 수행하게 된다.
또한 외주연부(91)는 수직 실링부(913)가 외주연부(91)의 상면에 수직 설치되되 상부가 외측으로 기울어지게 형성됨으로써 커버(5) 및 하우징(3) 조립 시 이들의 외측 간격(틈)으로부터 유입되는 이물질을 2차적으로 차단하는 기능을 수행하게 된다.
즉 본 발명의 실링부(9)는 외주연부(91) 자체가 하우징(3) 및 커버(5)의 외측 간격(틈)을 차단하는 기능을 수행함과 동시에 외주연부(91)의 외측으로 외측 실링부(911)가, 상부로 수직 실링부(913)가 형성됨으로써 하우징(3) 및 커버(5)의 외측 간격(틈)으로 유입되는 이물질을 2중으로 철저하게 차단할 수 있고, 이에 따라 종래에 이물질 유입으로 인한 내구성 저하, 소음 발생 및 볼의 구름현상 저하 현상을 효율적으로 개선할 수 있게 된다.
한편, 내주연부(92)는 도 10에 도시된 바와 같이, 내주연부(92)로부터 내측으로 연장되되 외측을 향할수록 상부를 향한 후 다시 하부를 향하는 경사면들로 형성되는 내측 실링부(921)가 형성된다.
이와 같이 구성되는 내주연부(92)는 내주연부(92) 자체가 하우징(3) 및 커버(5)의 내측 간격(틈)을 차단함과 동시에 내측 실링부(921)가 내주연부(92)로부터 내측으로 연장되되 외측을 향할수록 상부를 향한 후 다시 하부를 향하는 경사면들로 이루어짐으로써 커버(5) 및 하우징(3)의 내측 간격(틈)으로부터 유입되는 이물질을 빈틈없이 효율적으로 차단할 수 있게 된다.
특히 본 발명은 패킹부(6)에 의하여 하우징(3)의 하부 중공으로 유입되는 이물질이 1차적으로 차단되기 때문에 하우징(3) 및 커버(5)의 내측 간격(틈)으로 유입되는 이물질의 유입을 더욱 철저하게 차단할 수 있게 된다.
한편, 도 5의 커버(5)는 중공 원판 형상으로 형성되되 하부에 걸림턱(51)에 의해 외경이 확장되게 형성되며, 하우징(3)의 상부에 회동 가능하도록 결합된다.
도 11은 도 5의 패킹부를 나타내는 사시도이고, 도 12는 도 11의 평면도이다.
패킹부(6)는 도 11과 12에 도시된 바와 같이, 중공 원통 형상의 패킹부 몸체(61)와, 패킹부 몸체(61)의 상단부로부터 수직 연장되어 외측으로 확장되는 확장부(63)로 이루어진다.
또한 패킹부(6)는 2차 사출성형품인 실링부(9)가 설치된 하우징(3)을 3차 사출금형장치의 캐비티 내부로 삽입시켜 3차 사출성형을 통해 제조됨으로써 하우징(3)과 일체형으로 제작되어 조립 및 설치가 간단하며, 하우징(3)에 견고하게 밀착 및 결합되어 종래의 찢김 현상을 효율적으로 방지할 수 있으며, 설치 시 상부스프링시트(135)의 돌출부(139)와의 틈을 밀봉시켜 하부원통부(320) 및 상부스프링시트(135)의 돌출부(139)의 틈으로 유입될 수 있는 이물질을 빈틈없이 차단할 수 있게 된다.
또한 패킹부(6)는 패킹부 몸체(61)의 내주면에 내측으로 가이드홈(611)들이 원호를 따라 간격을 두고 형성되고, 가이드홈(611)들은 높이 방향으로 연장되게 형성됨으로써 조립 시 하부원통부(320)의 삽입돌부(321)들 각각이 삽입되어 하우징(3)과의 마찰계수 및 접촉면적이 증가되어 하우징(3)에 견고하게 부착될 수 있게 된다.
또한 패킹부(6)는 패킹부 몸체(61)의 하단부가 내측으로 연결되는 절곡부(610)가 형성됨으로써 하우징(3)의 하부원통부(320)의 외주면뿐만 아니라 절곡부(610)에 의해 하부 원통부(31)의 하단부까지 밀착되고, 이에 따라 하우징(3)에 더욱 견고하게 결합할 수 있게 된다.
또한 패킹부(6)의 확장부(63)의 상부면(631)에는 제2 돌출부(633) 및 제2 삽입홈(635)들이 간격을 두고 원호를 따라 반복되게 형성된다. 이때 패킹부(6)의 제2 돌출부(633) 및 제2 삽입홈(635)들은 하우징(3)의 플렌지(33)의 하부면에 형성되는 제1 삽입홈(335)들 및 제1 돌출부(334)들 각각의 위치 및 크기에 대응되게 형성됨으로써 조립 시 패킹부(6)의 제2 돌출부(633)들은 하우징(3)의 플렌지(33)의 제1 삽입홈(335)들 각각으로 삽입되며, 패킹부(6)의 제2 삽입홈(635)들로 하우징(3)의 플렌지(33)의 제1 돌출부(334)들 각각이 삽입됨으로써 하우징(3)과의 밀착성을 더욱 높일 수 있게 된다.
도 13은 본 발명의 하우징, 실링부 및 패킹부가 결합된 모습을 나타내는 측단면도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 하우징(3)은 상부스프링시트(135)의 중공으로 삽입되는 하부원통부(320)의 외주면 및 하단부가 패킹부(6)에 의해 둘러싸임으로써 상부스프링시트(135)와의 간격(틈)으로 유입되는 이물질을 차단할 수 있으며, 패킹부(6)가 하우징(3)에 일체형으로 제작될 뿐만 아니라 이들의 접촉면적 및 마찰계수를 높여 이들의 밀착성을 극대화시킴으로써 하우징(3)의 회전으로 인한 패킹부(6)의 찢김 현상 등의 파손을 효율적으로 방지할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 하우징(3)은 플렌지(33)의 외측테두리에 실링부(9)의 외주연부(91)가 설치되며, 상부원통부(310)의 내측테두리에 실링부(9)의 내주연부(92)가 설치됨으로써 하우징(3) 및 커버(5)의 외측 간격(틈) 및 내측 간격(틈)으로 유입되는 이물질을 철저하게 차단할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명의 일실시예인 서스펜션 스트럿 베어링(1)은 사출성형을 통해 하우징 및 패킹부가 일체형으로 제작됨으로써 하우징 및 상부스프링시트의 돌출부의 대접부위의 틈으로 유입되는 이물질을 철저히 차단함과 동시에 제조 및 설치가 간단하며, 하우징과의 밀착성을 극대화시켜 회전으로 인한 찢김 현상을 효율적으로 방지할 수 있다.
또한 서스펜션 스트럿 베어링(1)은 하우징 및 패킹부의 간단한 구조변경을 통해 각 구성수단의 접촉면적 및 마찰계수를 극대화시켜 하우징과의 밀착성을 더욱 높일 수 있다.
또한 서스펜션 스트럿 베어링(1)은 하우징 및 커버의 구조를 변경함과 동시에 이들 사이에 실링부를 설치하여 외부로부터의 이물질을 철저하게 차단시키도록 구성됨으로써 금속볼 내부로 유입되는 이물질에 의한 내구성 저하, 소음 발생 및 볼의 구름현상 저하 현상을 방지할 수 있다.
또한 서스펜션 스트럿 베어링(1)은 베어링 케이지의 구조를 변경하여 금속볼의 구름현상을 극대화시켜 회전 효율을 높일 수 있다.
1:서스펜션 스트럿 베어링 3:하우징 5:커버
6:패킹부 7:베어링 케이지 9:실링부
31:원통부 33:플렌지 61:패킹부 몸체
63:확장부 71:차단공 91:외주연부
92:내주연부 93:보강부 94:수직삽입부
310:상부원통부 311:커버부착돌기 321:삽입돌부
333:금속볼 안착홈 341:제1 실링홈 342:제2 실링홈
343:제3 실링홈 344:제4 실링홈 611:가이드홈

Claims (8)

  1. 서스펜션(Suspension)에 설치되는 서스펜션 스트럿 베어링에 있어서:
    상부가 스트럿 마운트(Strut mount)에 결합되어 차체에 고정되는 커버;
    중공으로 쇽업소버(Shock absorber)의 피스톤로드가 통과되되 하부 외주면이 코일 스프링을 지지하기 위한 상부스프링시트의 중공으로 삽입되며, 상기 커버의 하부에 회동 가능하도록 설치되며, 하부 외주면에 외측으로 돌출 형성되되 높이 방향으로 연장되는 적어도 하나 이상의 삽입돌부가 형성되는 하우징;
    상기 하우징의 하부 외주면을 둘러싸듯이 설치되며, 내주면에 내측으로 형성되되 높이 방향으로 연장되어 상기 삽입돌부가 삽입되는 적어도 하나 이상의 가이드홈이 형성되는 패킹부를 포함하고,
    상기 하우징은
    중공 원통 형상으로 형성되는 원통부;
    상기 원통부의 외주면으로부터 외측으로 연장되는 플렌지를 더 포함하고,
    상기 패킹부는 상기 플렌지의 하부 영역의 상기 원통부의 외주면과, 상기 플렌지의 하부면과, 상기 원통부의 하단부에 대접되고,
    상기 서스펜션 스트럿 베어링은 실링부를 더 포함하고,
    상기 하우징은 상기 플렌지의 상부면의 테두리에 내측으로 형성되어 원호를 따라 연결되는 제1 실링홈과, 상기 원통부의 상단면에 내측으로 형성되어 내주면을 따라 연결되는 제2 실링홈과, 양단부가 상기 제1 실링홈 및 상기 제2 실링홈에 각각 연결되는 제3 실링홈들이 형성되고,
    상기 실링부는 원형 띠 형상으로 형성되어 상기 제1 실링홈에 안착되는 외주연부와, 상기 외주연부보다 직경이 작은 원형 띠 형상으로 형성되어 상기 제2 실링홈에 안착되는 내주연부와, 양단부가 상기 외주연부 및 상기 내주연부에 연결되어 상기 제3 실링홈들에 각각 삽입되는 보강부와, 핀 형상으로 형성되어 상기 외주연부 및 상기 내주연부에 수직 설치되되 원호를 따라 간격을 두고 형성되는 수직삽입부들을 더 포함하고,
    상기 하우징은 상기 제1 실링홈에 인접한 상기 플렌지에 양면을 관통하게 형성되어 상기 제1 실링홈에 일측이 연결되며 상기 실링부의 상기 외주연부의 수직삽입부들이 삽입되는 제4 실링홈들이 형성되고, 상기 제2 실링홈에 인접한 상단면에 내측으로 형성되어 상기 제2 실링홈에 연결되며 상기 실링부의 상기 내주연부의 수직삽입부들이 삽입되는 제5 실링홈들이 형성되고,
    상기 실링부의 상기 외주연부는
    상기 외주연부로부터 상향 수직되게 연결되되 상단부가 외측으로 경사지게 꺾이는 수직 실링부와, 상기 외주연부로부터 외측으로 확장되되 외측을 향할수록 상향된 후 하향되는 외측 실링부를 더 포함하고,
    상기 실링부의 상기 내주연부는
    상기 내주연부로부터 내측으로 연장되되 외측을 향할수록 상부를 향한 후 하부를 향하는 경사면들로 형성되는 내측 실링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 스트럿 베어링.
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  4. 청구항 제1항에 있어서, 상기 하우징의 플렌지는 하부면에 외측으로 돌출되는 제1 돌기 및 내측으로 형성되는 제1 삽입홈이 원호를 따라 반복되게 형성되고,
    상기 패킹부는 상기 플렌지의 하부면에 대접되는 대접면에 외측으로 돌출되어 상기 제1 삽입홈으로 삽입되는 제2 돌기 및 내측으로 형성되어 상기 제1 돌기가 삽입되는 제2 삽입홈이 원호를 따라 반복되게 형성되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 스트럿 베어링.
  5. 청구항 제4항에 있어서, 상기 서스펜션 스트럿 베어링은 금속볼들과, 베어링 케이지를 더 포함하고,
    상기 원통부 및 상기 플렌지가 연결되는 영역에는 상기 금속볼이 안착되는 금속볼 안착홈들이 원호를 따라 간격을 두고 형성되고,
    상기 베어링 케이지는 원형 띠 형상으로 형성되되 상부를 향할수록 직경이 작아지게 형성되며, 상측에 상기 금속볼의 직경보다 작은 크기의 구 형상의 차단공들이 간격을 두고 형성되며, 상기 차단공들이 상기 하우징의 상기 금속볼 안착홈들에 안착된 금속볼들 각각의 외측에 배치되도록 상기 하우징에 설치되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 스트럿 베어링.
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  8. 청구항 제5항에 있어서, 상기 하우징은 1차 사출공정을 통해 제조되고, 상기 실링부는 1차 사출성형품인 하우징을 사출금형장치의 캐비티 내부로 삽입시켜 2차 사출공정을 통해 제조되고, 상기 패킹부는 2차 사출성형품인 실링부가 장착된 하우징을 사출금형장치의 캐비티 내부로 삽입시켜 3차 사출공정을 통해 제조됨으로써 일체형으로 제작되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 스트럿 베어링.
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